杭州水處理首席顧問楊波。記者 步恩撒 攝
杭州日報訊 有一種“膜”術(shù),可以把海水變成甘泉,讓廢水化為清流。這就是海水淡化、污水凈化、物料純化等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的膜分離技術(shù)。
6月24日,杭州西湖區(qū)文一西路50號,杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司(以下簡稱“杭州水處理”),收到了“新型膜法水處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目榮獲國家科學技術(shù)進步一等獎的好消息。
這是這家企業(yè)時隔32年后再次獲此殊榮。但很快,大家又歸于安靜,繼續(xù)埋頭實驗。
在這個安靜的角落,誕生了國內(nèi)第一款工業(yè)化應(yīng)用的中空纖維反滲透膜、第一條自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合膜生產(chǎn)線、第一套反滲透海水淡化示范裝置等無數(shù)個“第一”。也是我國海水淡化領(lǐng)域唯一一位院士、膜分離領(lǐng)域首位院士高從堦的實驗舞臺。
2012年,高從堦院士在這里設(shè)立院士工作站,為杭州水處理培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)人才,為技術(shù)研發(fā)引領(lǐng)方向。
依托院士工作站,杭州水處理創(chuàng)新團隊攜手開展膜技術(shù)攻關(guān),讓企業(yè)的工程裝備走出國門,讓海水淡化業(yè)績規(guī)模躋身全球前十、全國第一……讓我們一起走進工作站,聆聽這群“膜”術(shù)師的故事。
從無到有,院士領(lǐng)銜打造膜技術(shù)“策源地”
如果要從中國科技史的書架上找到一本海水淡化的歷史書,那么這本書的封面上,一定有這樣一個名字:高從堦。
6月24日,北京,中國工程院院士、杭州水處理首席科學家高從堦走出人民大會堂。
在當天的國家科學技術(shù)獎勵大會上,他和另外兩名院士領(lǐng)銜開發(fā)的新型膜法水處理項目成果,榮獲國家科學技術(shù)進步一等獎。
今年82歲的高從堦,奮斗了60年,只為這一張膜。他始終堅持前沿探索,見證了我國膜技術(shù)從無到有、再向世界領(lǐng)先水平邁進的歷程。
2012年10月,高從堦選擇將院士專家工作站設(shè)立在拼搏了40年的杭州水處理,希望能繼續(xù)帶領(lǐng)企業(yè),打造出膜技術(shù)的創(chuàng)新“策源地”,并昂首邁步在國產(chǎn)膜技術(shù)追趕世界領(lǐng)先水平的征途上。
在高從堦看來,32年前第一次獲得“國獎”,解決了國家膜產(chǎn)業(yè)有無的問題,打破壟斷,讓中國電子、電力等工業(yè)第一次“解了渴”;此次獲得“國獎”的項目成果,依托了國際先進的復(fù)合膜研發(fā),促進了各領(lǐng)域的提質(zhì)升級,使我國的膜技術(shù)從大國邁向了強國。
而一張膜背后,是工作站十多年來的積累和布局。
“傳統(tǒng)膜分離面臨許多問題,比如,脫鹽復(fù)合膜在設(shè)計上存在一定矛盾,往往脫鹽率高了,水通量就低了。”杭州水處理首席顧問楊波介紹。
作為新型化工分離領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點,如何實現(xiàn)綠色高效膜分離技術(shù)從“跟跑”到“并跑”,甚至局部“領(lǐng)跑”?
顯然,重復(fù)的老路走不通了。膜技術(shù)從基礎(chǔ)理論研究到材料設(shè)計、產(chǎn)品制備、工程應(yīng)用“一條龍”,都需要“彎道超車”的創(chuàng)新。
十多年間,企業(yè)在工作站的領(lǐng)銜下,從基礎(chǔ)理論研究入手,發(fā)明了超薄脫鹽膜、長效抗污膜、核素吸附膜3類核心材料,取得新型膜分離原理、膜材料制備、膜法水處理及膜固廢后處理全鏈條技術(shù)與工程創(chuàng)新,水平領(lǐng)先國際,一舉打破國外近50年的壟斷格局。
這樣的創(chuàng)新成果,在建站后的十余年間,不斷問世。
國家科學技術(shù)進步一等獎1項、國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項,省部級科技進步獎20余項,取得國家專利超130件……建站后,杭州水處理拿到的證書掛滿了一整面墻。
裝置規(guī)模從百噸級到30萬噸級,中國“膜”法走向世界
從浩瀚的海洋中提取淡水,是人類始終不渝的期盼。從世界大航海時代算起,400多年來,作為人類探索海洋的一部分,“海水淡化”這艘“大船”,一直在航行。
如今,這艘“大船”,正在漸漸抵達彼岸。
盛夏,浙江舟山魚山島上,浙江石油化工有限公司4000萬噸/年煉油化工一體化項目正熱火朝天地運作著。
海島作業(yè),淡水是重要資源。保障這一世界級石化產(chǎn)業(yè)基地用水的,是目前國內(nèi)工程規(guī)模最大的膜法水處理系統(tǒng)——由杭州水處理承建的浙石化25萬噸/日海水淡化系統(tǒng),單機規(guī)模達到了3.5萬噸/日。
“國之重器”的背后,正是一張張薄膜的成果應(yīng)用。
在院士領(lǐng)銜下,團隊聚焦大型膜法海水淡化工程集成關(guān)鍵技術(shù)與規(guī);瘧(yīng)用,在大型海水淡化系統(tǒng)的節(jié)能降耗工藝研究、反滲透單機裝置設(shè)計與制造、國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)與裝備應(yīng)用等方面實現(xiàn)了創(chuàng)新突破。
中國“膜”法,正在迸發(fā)出如海潮般澎湃的新動能。
今年2月,從國內(nèi)發(fā)運的由杭州水處理承建的阿爾及利亞奧蘭30萬噸級海水淡化項目重要設(shè)備與物資,跨越萬里海疆,順利抵港。
這是杭州水處理在北非建設(shè)的首個大型海水淡化項目,也是由中國企業(yè)“走出去”進行獨立設(shè)計和提供海水淡化核心工藝包的最大國際海淡項目。項目建成后,能讓當?shù)?00萬居民喝上淡水。
從日產(chǎn)百噸級、千噸級、萬噸級直至10萬噸、30萬噸……杭州水處理的海水淡化裝備處理規(guī)模不斷打破紀錄,搶占了全國60%以上的市場份額,并推動我國一躍成為少數(shù)幾個掌握大型海水淡化技術(shù)的國家之一,為全球水資源的可持續(xù)利用提供了“中國方案”。
除了海水淡化,杭州水處理的“膜”法,還在工業(yè)廢水資源化方面大放異彩,涵蓋了化工、電鍍、印染和造紙等領(lǐng)域。
“我國的膜技術(shù)和產(chǎn)品,從一開始就是為解決問題而生。正如習近平總書記所說,科技攻關(guān)要堅持問題導向,奔著最緊急、最緊迫的問題去。”在楊波看來,他們在膜技術(shù)和產(chǎn)品的推廣應(yīng)用方面一直不遺余力。一方面解決水安全問題,另一方面推動高耗水、高排放、高污染行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型升級。
一群著了“膜”的人,打造膜技術(shù)人才“蓄水池”
創(chuàng)新是第一動力,人才是第一資源。支撐著杭州水處理勇攀科研高峰、勇立創(chuàng)新潮頭的,是一代代“膜”術(shù)師。
而工作站,正如一個“蓄水池”,“引育留用”了一批又一批的膜技術(shù)人才。
據(jù)高從堦的學生、工作站負責人鄭宏林介紹,企業(yè)在工作站的框架下,有一個院士牽頭組織的創(chuàng)新團隊,企業(yè)前任總工程師楊波、現(xiàn)任總工程師吳雅琴,都是其中一員。“我們都是一群著了‘膜’的人。”他笑稱。
得益于此,杭州水處理得以建立起膜技術(shù)人才培養(yǎng)梯隊,源源不斷地為企業(yè)自身、為我國膜科技和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域輸送人才。
在高從堦的領(lǐng)銜下,工作站已經(jīng)培養(yǎng)出碩士、博士研究生100多人,其中不少已經(jīng)成為我國海水淡化領(lǐng)域、膜領(lǐng)域的中堅力量。
如今,已經(jīng)步入耄耋之齡的高從堦,又給自己的肩上背負了新的使命——為培養(yǎng)新一代“膜”術(shù)師而努力。
每個月,他都會走進實驗室,與研發(fā)人員一起討論最新技術(shù),或是指導研究生研究。
在他的眼里,青年科技人才是科研主力軍和生力軍,他有責任、也有義務(wù)為他的那些學生們提供鍛煉和成長的平臺。
“我國的膜產(chǎn)業(yè)仍舊有很大的發(fā)展空間,需要更多原創(chuàng)性成果,希望能夠創(chuàng)造更好的科研環(huán)境,加大對團隊中年輕人的培養(yǎng)力度,做出有中國基因的膜理論、有中國標志的膜產(chǎn)品、有中國烙印的膜技術(shù),并推動全球膜技術(shù)發(fā)展。”高從堦說。